ChuongI,II,III.Vật lý 12 cơ bản(2008 - 2009)

Cấu tạo + một hòn bi có khối lượng m, gắn vào một lò xo có khối lượng không đáng kể+ lò xo có độ cứng k 2 Cách kích thích dao động - Kéo hòn bi ra khỏi vị trí cân bằng O một khoảng x =

Chương I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC

Tiết 1 – 2 Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

I Mục tiêu :

 Kiến thức:

- Thông qua quan sát để có khái niệm về chuyển động, dao động

- Biết các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà

 Kỹ năng

- Biết tính toán và vẽ đồ thị x(t), v(t) và a(t)

- Hiểu rõ các khái niệm T và f

- Biết viết điều kiện đầu tuỳ theo cách kích thích dao động và từ đó suy ra A và  Củng cố kiến thức về dao động điều hoà

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên:+ Con lắc dây, con lắc lò xo đứng và ngang, đồng hồ bấm giây.

2 Học sinh:

+ Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác

+ Ý nghĩa vật lý của đạo hàm

III.Tiến trình bài dạy :

1.Ổn định lớp(1’):

2.Kiểm tra bài cũ:Không

3.Vào bài(2’): Trong đời sống hằng ngày, ta thường gặp những vật dao động Đó là những chùm

đèn đong đưa, chiếc thuyền nhấp nhô tại chỗ neo, các pittông lên xuống trong động cơ ô tô Đó là dây đàn ghita, màng trống, màng rung động…Trong chương này ta sẽ nghiên cứu một số đặc trưng của dao động dựa trên các mô hình như con lắc lò xo, con lắc đơn

4 Nội dung bài mới :

Hoạt động 1(10’): Dao động , dao động tuần hoàn

H.S

NỘI DUNG

GV Nêu vớ dụ: gió rung làm

bông hoa lay động; quả lắc

đồng hồ đung đưa sang phải

quan sát dao động của quả lắcđồng hồ từ đó đưa ra khái niệm dao động tuần hoàn

I DAO ĐỘNG CƠ

1 Thế nào là dao động cơ

- Ví dụ : Chuyển động của quả lắc đồng hồ , dây đàn ghi ta rung động

…

Khái niệm :

Dao động là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh một vị trí cân bằng.

2 Dao động tuần hoàn.

Dao động tuần hoàn: là dao động

mà sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ vật trở lại

vị trí cũ theo hướng cũ

VD: Dao động của lắc đồng hồ

Hoạt động 2(20’) : Phương trình dao động điều hòa , khái niệm dao động điều hòa

- Thời điểm ban đầu t = 0, vị trí

xác định bởi góc j

- Thời điểm t  0, vị trí của

Xác đinh hình chiếu của chất

điểm M tai thời điểm t

lên trục Oy

yêu cầu HS nêu đinh nghia dao

động điều hòa

Nêu ý nghĩa vật lý của từng

đại lượng trong công thức

trên ?

Một dao động điều hòa có thể

được coi như hình chiếu của

một chuyển động tròn đều

xuống một đường thẳng nằm

trong mặt phẳng quỹ đạo

Vẽ hình minh họa chuyển độngtròn đều của chất điểm

Xác định vị trí của vật chuyển động tròn đều tại các thời điểm

t = 0 và tai thời điểm t  0 Xác định hình chiếu của chất điểm M tai thời điểm t  0

lượng:

+ Biên độ, + pha dao động, + pha ban đầu

+ Li độ + Tần số góc

xuống x’x là điểm P  có được tọa độ x = OP, ta có:

Vậy chuyển động của điểm P trên trục x’x là một dao động điều hòa

II PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1Ví dụ

Xét một điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm 0, bán kính A, với vận tốc góc là

3 Phương trình phương trình x=Acos(t+)

thì:

+ x : li độ của vật ở thời điểm t (tính từ VTCB)

+A: gọi là biên độ dao động: là

li độ dao động cực đại ứng với cos(t+) =1

+(t+): Pha dao động (rad) +  : pha ban đầu.(rad) + : Gọi là tần số góc của dao động.(rad/s)

là một đoạn thẳng đó

Hoạt động 3(10’): Khái niện tần số góc , chu kì , tần số của dao động

Từ mối liên hệ giữa tốc độ

góc , chu kì , tần số giao viên

hướng dẫn hs đưa ra khái niệm

chu kì tần số , tần số góc của

dao động điều hòa

đinh nghĩa các đại lượng chu kìtần số , tần số góc

III CHU KÌ ,TẦN SỐ , TẦN

SỐ GÓC CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1 Chu kì và tần số

a Chu kì (T):

C1 : Chu kỳ dao động tuần hoàn là khoảng thời gian ngắn nhất T sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ.

C2: chu kì của dao động điều hòa là khoảng thời gian vật thực hiện một dao động

b Tần số (f)

Tần số của dao động điều hòa

là số dao động toàn phần thực hiện được trong một giây

2 Tần số góc

kí hiệu là  đơn vị : rad/s Biểu thức :

Hoạt động 4(20’): Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa

Hãy viết biểu thức vận tốc

trong giao động điều hòa?

Ở ngay tại vị trí biên, vị trí cân

bằng, vật nặng có vận tốc như

thế nào ??

Pha của vận tốc v như thế nào

so với pha của ly độ x ?

GV; Viết biểu thức của gia tốc

trong dao động điều hòa ?

KL : Gia tốc luôn luôn ngược

chiều với li độ

Hoạt động 5(10’): Đồ thị của dao động điều hòa

Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị

x,v,a trong

trường hợp  = 0

Xác định li độ , vận tốc , gia tốc tại các thời điểm t=

0 , t = T/4 ,

t = T/2 , t = 3T/4 , t = T

V ĐỒ THỊ CỦA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA.

 Vẽ đồ thị cho trường hợp =0

v 0 -A 0 A

0 a -A2 0 A2 0

A2 IV.Củng cố dặn dò(2’): -Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 7,8 ,9, 10 ,11 trang 9 Sgk V Rút kinh nghiệm:

Tiết 3 Bài 2: CON LẮC LÒ XO

Mục tiêu :

 Kiến thức:

- Biết cách thiết lập về phương trình động lực học của con lắc lò xo

- Biết cách tính toỏn và tỡm ra biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo - Có

kĩ năng giải các bài tập có liên quan - Củng cố sự bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tỏc dụng của lực thế

 Kĩ năng:Vận dụng thành thạo công thức tính năng lượng vào dao động điều hòa Nắm đơn vị các đại lượng

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

+ Con lắc dây, con lắc lò xo đứng và ngang, đồng hồ bấm giây

2 Học sinh:

+ Ôn lại đạo hàm, cách tính đạo hàm của các hàm số lượng giác

+ Ý nghĩa vật lý của đạo hàm

+ Ôn lại các khái niệm: động năng, thế năng, lực thế, sự bảo toàn cơ năng của vật chịu tác dụng của lực thế

III Tiến trình bài dạy :

1 Ổn định lớp(1’)

2 Kiểm tra bài cũ (3’)

1 Định nghĩa dao động điều hoà Viết biểu thức của lực điều hoà

2 Trình bày mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều

3 Bài tập 8,10 trang 9 SGK

3 Vào bài: (1’)Hôm nay ta sẽ nghiên cứu một số đặc trưng của dao động dựa trên các mô hình

như con lắc lò xo

4 Nội dung bài mới:

Hoạt động 1(10’): Cấu tạo con lắc lò xo và nêu các phương án kích thích cho vật m dao động

I CON LẮC LÒ XO

1 Cấu tạo

+ một hòn bi có khối lượng m, gắn vào một lò xo có khối lượng không đáng kể+ lò xo có độ cứng k

2 Cách kích thích dao động

- Kéo hòn bi ra khỏi vị trí cân bằng (O) một khoảng x = A, rồibuông tay,

Hoạt động 2(15’): Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt định lượng

Khi bi dao động, tại vị trí bất

Trọng lực P = mg phản lực, Q

II KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỊNH LƯỢNG

Hãy suy luận tìm công thức tính chu kỳ T , tần

số f của con lắc lò xo ?

Trả lời câu hỏi C1

 Tại thời điểm t bất kỳ bi có li độ x Lực đàn hồi của lò xo F =-kx

* Đối với con lắc lò xo



21

kỳ dao động li độ).

GV Hóy biến đổi

toán học để dẫn

đến biểu thức bảo

toàn cơ năng ??

Wt=1

2A2cos2(t+)

2A2

1 cos 2( t+ )

2

2A2 +1c  

4 os 2( t+ ) 

W = Wt + Wđ

2A2[cos2(t + ) + sin2(t + ) )

2A2 = 1

2 = const

Cơ năng bảo toàn !

2

1 2

t

W  kx

2kx

2 =1

2kA

2A2cos2(t+) (2b)

3 Cơ năng của con lắc lò xo Sử bảo toàn

cơ năng

d t

W W W  mv  kx

W  kA  m A = hằng số

- cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động

- Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu

bở qua mọi ma sát

IV Củng cố dặn dò(1’)

- Trong mọi dao động điều hòa , cơ năng được bảo toàn

- Trả lời câu hỏi 2,3 trang 13 SGK

- Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 4,5, 6 trang 13 Sgk

V.

Rút kinh nghiệm :

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tiết 4 Bài 3: CON LẮC ĐƠN

I.

Mục tiêu :

 Kiến thức:

- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, có khái niệm về con lắc đơn

- Nắm vững các công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn giản

- Củng cố kiến thức về dao động điều hoà đó học bài trước và gặp lại trong bài này

 Kĩ năng: xây dựng phương trình dao động của con lắc đơn

 Liên hệ thực tế: Con lắc đồng hồ , quả lắc với dao động bé, thăm dò địa chất

2 Kiểm tra bài cũ(3’):

1.Nêu công thức tính chu kỳ của con lắc lò xo

2 Viết công thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo

3 Bài tập 5, 6 trang 13SGK

3 Vào bài(1’): Hôm nay ta sẽ nghiên cứu một số đặc trưng của dao động dựa trên các mô hình

như con lắc đơn

4.Nội dung bài mới:

Hoạt động 1(8’):Con lắc đơn

+Nêu cấu tạo con lắc đơn?

+Cho biết phương dây treo

khi con lắc cân bằng?

+ Khi con lắc dao động thì

quỹ đạo của nó là gỡ và vị

trí của nú được xác định bởi

đại lượng nào?

Con lắc đơn gồm một vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây mềm không dón có chiều dài l và có khối lượng không đáng kể

Mô tả dao động

I THẾ NÀO LÀ CON LẮC ĐƠN

1 Câu tạo

gồm :+ một vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây + sợi dây mềm khụng dón có chiều dài l

và có khối lượng không đáng kể

2 Kích thích dao động

Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khái

vị trí cân bằng một góc rồi thả nhẹ

Hoạt động 2(15’): Khảo sát dao động của con lắc về mặt động lực học:

Con lắc chịu tác dụng của

những lực nào ?

Theo định luật II Newton

phương trình chuyển động của

vật được viết như thế nào ?

Trả lời câu hỏi C2

(3.1)cho thấy d đ của con lắc

đơn không phải d đ đ h

s = Acos(t + ).

Vậy: Dao động của con lắc

đơn với góc lệch bé là dao

động điều hoà với chu kỳ

Hoạt động 3(10’) : Khảo sát dao động của con lắc về mặt năng lượng

Nhắc lại động năng của con lắc lò

III KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN VỀ MẶY NĂNG LƯỢNG

1 Động năng của con lắc đơn

công thức động năng , thế năng và

d t

W W W  mv mgl  

Hoạt động 4(5’) : Ứng dụng xác định gia tốc rơi tự do

Dầu mỏ và khoáng sản nằm

dưới bề mặt Trái Đất có thể gây

ra giá trị bất thường về gia tốc

rơi tự do Vì thế các nhà địa

4 lg

T



 => Muốn đo g cần đo chiều dài

và chu kỳ của con lắc đơn

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tiết 5 Bài 4: DAO ĐỘNG TẮT DẦN VÀ DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC.

I.

Mục tiêu :

 Kiến thức : Hiểu được nguyên nhân làm tắt dần dao động cơ học do ma sát nhớt tạo nênlực cản đối với vật dao động Ma sát nhỏ dẫn đến tắt dần chậm Ma sát lớn dẫn đến tắt dẫn nhanh vàdẫn đến không dao động - Biết được nguyên tắc làm cho dao động có ma sát được duy trì

Biết được dao động cưỡng bức khi ổn định có tần số bằng tần số ngoại lực và có biên độ phụ thuộcvào tần số ngoại lực Biên độ cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số dao động riêng của hệ Biên

độ dao động cưỡng bức cực đại gọi là cộng hưởng Cộng hưởng rõ khi ma sát nhỏ

 Kỹ năng: Giải thích sự tắt dần của một số dao động trong thực tế Điều kiện để có cộnghưởng

 Liên hệ thực tế : Liên hệ các dao động tắt dần trong thực tế Biết được hiện tượng cộng hưởng có nhiều ứng dụng trong thực tế và kể ra được một vài ứng dụng

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên:Chuẩn bị thí nghiệm ở 4.3 nếu điều kiện cho phép Nếu chuẩn bị không được thì thông

báo kết quả.Chuẩn bị 4 con lắc lò xo dao động trong các môi trường nhớt khác nhau.Hình vẽ trang

19 sgk

2 Học sinh: Đọc trước bài học.

III.Tiến trình dạy học:

1.Ổn định lớp(1’):

2 Kiểm tra bài cũ(3’): Nhắc lại khái niệm dao động điều hòa và dao động tuần hoàn Nhận xét giá

trị của A , E trong dao động điều hòa và dao động tuần hoàn

3 Vào bài(1’): Tại sao ôtô, xe máy lại cần có thiết bị giảm xóc?-Tại sao một đoàn quân đi đều

bước qua cầu có thể làm sập cầu?-Tại sao giọng hát cao và khỏe của nam ca sĩ người Ý, En-ri-cô Ca-ru-xô (Enrico Caruso) lại có thể làm vỡ chiếc cốc thủy tinh?

4.Nội dung bài mới:

dần của con lắc lò xo trong các

môi trường: không khí, nước,

Dùng lập luận về bảo toàn

năng lượng suy ra sự giảm dần

của biên độ

Nếu không có ma sát thì cơ

Nêu nhận xét ?

Nêu nhận xét ? Nêu nhận xét ? Nêu nhận xét ? Hs: Quan sát và rút ra các nhận

Dao động mà biên độ giảm dầntheo thời gian

2 Giải thích :

 Lực cản môi trường luôn luôn

năng của con lắc biến đổi thế

nào?

Nếu có ma sát nhớt thì cơ năng

biến đổi thế nào?

Biên độ có liên quan với cơ

năng thế nào?

Biên độ biến đổi thế nào?

Nêu nguyên nhân dao động tắt

 Vậy: Dao động tắt dần càng

nhanh nếu độ nhớt môi trường càng lớn.

3 Ứng dụng của tắt dần:

Hoạt động 2(10’): Dao động duy trì:

Dự đoán xem để cho dao động

không tắt dần và có chu kì

không đổi như chu kì dao động

riêng thì ta phải làm gì?

Thường người ta dùng một một

nguồn năng lượng và một cơ

cấu truyền năng lượng thích

hợp để cung cấp năng lượng

cho vật dao động trong mỗi chu

kì Giới thiệu cơ chế duy trì dao

động con lắc ở hình bên

Hs: Nêu nguyên tắc duy trì dao

động trong đưa võng

Cung cấp năng lượng ?

Nêu định nghĩa dao động duy

trì

Mô tả

II Dao động duy trì:

 Nếu cung cấp thêm năng

lượng cho vật dao động bù lại phần năng lượng tiêu hao do

ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của nó, khi đó vật dao động mải mải với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nó, gọi là dao động duy trì.

 Ví dụ về dao động duy trì: Đưa võng, dao động duy trì của con lắc minh hoạ ở

Hoạt động 3(10’): Dao động cưỡng bức:

Làm thí nghiệm ảo về dao động

cưỡng bức

Thuyết giảng về dao động

cưỡng bức như phần nội dung

Quan sát thí nghiệm

Quan sát và rút ra các đặc điểmcủa dao động cưỡng bức

Biên độ tăng dần.

Biên độ không thay đổi Quan sát đồ thị dao động.

Dạng sin Bằng tần số góc  của ngoại

2.Ví dụ : Khi đến mỗi bến, xe

buýt chỉ tạm dừng nên khôngtắt máy Hành khách trên xenhận thấy thân xe dao độngnhỏ Đó là dao động cưỡng bứcdưới tác dụng của lực tuần hoàngây ra bởi chuyển động của

x

tO

b

(đồ thị của li độ dao động

Tỉ lệ với biên độ F0 của ngoạilực.

Trả lời C1

pittông tròn xilanh của động cơ

3 Đặc điểm : sau khi dao động

của hệ được ổn định thì:

 Dao động của hệ là dao độngđiều hoà có tần số bằng tần sốngoại lực,

 Biên độ của dao động không

chênh lệch giữa tần số ngoạilực và tần số dao động riêngcủa hệ dao động tự do

lực

Hoạt động 4(10’): Hiện tượng cộng hưởng:

Hiện tượng cộng hưởng là gì ?

Ứng dụng của hiện tượng cộng

hưởng

Kể một vài mẫu chuyện về tác dụng

có lợi và hại của cộng hưởng!

Quan sát và rút ra hiệntượng và khái niệm cộnghưởng

Giá trị cực đại của biên độ

A của dao động cưỡng bứcđạt được khi tần số góc củangoại lực bằng tần số góc

dần

Định nghĩa hiện cộng

hưởng

Vẽ hình.

Quan sát và rút ra mối qua

hệ giữa biên độ dao độngcưỡng bức và độ lớn lực cảnmôi trường

Nếu ma sát giảm thì giá trịcực đại của biên độ tăng

Hiện tượng cộng hưởng rõnét hơn

do, thì biên độ dao độngcưỡng bức đạt giá trị cựcđại

Hiện tượng này gọi là hiện

tượng cộng hưởng

f = f0 thì Acb = Amax

Nếu ma sát giảm thì giá trị

cực đại của biên độ tăng

2.Giải thích : Khi f =f0 : hệđược cung cấp năng lượngmột cách nhịp nhàng đúnglúc , do đó biên độ dao độngcủa hệ tăng dần lên A

=Amax khi tốc độ tiêu haonăng lượng bằng tốc độ cungcấp năng lượng cho hệ

3 Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng :

 Dựa vào cộng hưởng mà

ta có thể dùng một lực nhỏtác dụng lên một hệ daođộng có khối lượng lớn đểlàm cho hệ này dao động vớibiên độ lớn (em bé đưa võngcho người lớn …)

Chế tạo các máy móc, lắp

+Tác dụng có hại:

Cầu, bệ máy, trục máy

khung xe … đều là các chi tiết có thể xem như một dao động tự do có tần số riêng f 0 nào đó Khi thiết kế các chi tiết này cần phải chú ý đến

sự trùng nhau giữa tần số ngoại lực f và tần số riêng

f 0 Nếu sự trùng nhau này xảy ra (cộng hưởng) thì có thể làm gãy các chi tiết này.

IV Củng cố (2’):

- Thế nào là dao động tắt dần, giải thích tại sao dao động tắt dần

- Dao động cưỡng bức Hiện tượng cộng hưởng

* Bài tập về nhà:Câu hỏi 1,2,3,4 ;Bài 5,6 trang 21 Sgk

Bài tập thêm:

Bài 1: a Người đi bộ bước đều xách xô nước Chu kì dao động của nước trong xô là T0 = 0,9s, mỗibước đi dài l = 60cm Nước trong xô sánh mạnh nhất khi người đi với vận tốc là bao nhiêu

Tàu bị kích động khi qua chổ nối hai thanh ray Khi tàu chạy với vận tốc 45km/h, thì con lắc daođộng với biên độ lớn nhất Tính chiều dài mỗi thanh ray

Bài 2: Con lắc lò xo treo trên toa xe lửa đang chạy thẳng đều với vận tốc v = 4m/s, con lắc bị kích

động khi qua chổ nối hai thanh ray Cho mỗi đoạn ray dài 4m, khối lượng vật m = 100g

Tìm độ cứng k của lò xo để con lắc dao động với biên độ lớn nhất

V.

Rút kinh nghiệm :

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tiết 6 Bài5: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIÊU HÒA CÙNG PHƯƠNG ,CÙNG TẦN SỐ

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTO FRE-NEN I.

Mục tiêu :

bằng việc cộng hai véc tơ quay tương ứng X 1

và X 2

ở thời điểm t = 0 - Hiểu được tầm quan trọng của độ lệch pha khi tổng hợp hai dao động

cùng tần số

 Tư tưởng, liên hệ thực tế : Giải được các bài tập về tổng hợp dao động , giải thích các hiện tượng tổng hợp dao động trong kỹ thuật và đời sống

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: Các hình vẽ liên quan nếu cần.

2 Học sinh: Ôn lại biểu diễn dao động điều hoà bằng véc tơ quay Xem lại bảng lượng giác

III Tiến trình dạy học:

1.Ổn định lớp(1’):

2 Kiểm tra bài cũ(3’): Dao động cưỡng bức là gì? Nêu đặc điểm về dao động này Khi nào biên

độ dao động cưởng bức đạt giá trị cực đại, biên độ cực đại này phụ thuộc vào yếu tố nào?

3 Vào bài(1’): Nhiều tình huống vật lý liên quan đến việc áp dụng đồng thời hai hay nhiều dao

động điều hòa cho cùng một hệ dao động Chẳng hạn như: màng nhĩ của tai ta, màng rung của chiếc micrô…thường xuyên chịu tác động đồng thời của nhiều dao động.Trong bài này chúng ta chỉ xét sự tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Do tính chất của lực điều hòa

là tỉ lệ với li độ nên việc tìm li độ của dao động tổng hợp được quy về việc tính tổng đại số hai li độ của hai dao động thành phần

4.Nội dung bài mới:

Hoạt động 1(10’): Véc tơ quay

Viết biểu thức hình chiếu của

véc tơ OM trên trục Ox và so

sánh với phương trình li độ dao

động điều hoà?

 dđđh x=Acos(t+) được biểu diễn bằng véc tơ quay OM

Trên trục toạ độ Ox véc tơ này

+ Gốc: Tại O + Độ dài: OM = A

 Khi cho véc tơ này quay đềuvới vận tốc góc  quanh điểm Otrong mặt phẳng chứa trục Ox,

trên trục Ox:

X

OP = ch OM = Acos(ωt + ) 

diễn dao động điều hoà, có hình chiếu trên trục x là li độ của dao động.

Hoạt động 2(30’):Phương pháp vecto quay

Gv: Lấy một số ví dụ

về một vật đồng thời

tham gia hai dao động

điều hoà cùng phương

OM biểu diễn dao động

Học sinh vẽ vectơ quay

OM biểu diễn dao động

khảo sát dao động tổng hợp của hai dao độngtrên bằng phương pháp Fre-nen

2 Phương pháp giản đồ Fre-nen:

vận tốc góc .

Mặt khác:

OP = OP + OP

hay x = x1 +x2 nên

diễn cho dao động

tổng hợp, và phương

trình dao động tổng

hợp có dạng:

x=Acos(t+)

Cho biết ý nghĩa của

độ lệch pha?

dao động tổng hợp

A2 =

1 2 2 1 2cos( 2 1)

A A  A A    tg =





x1 và x2 cùng pha

OM  =OM  1+OM  2

Ch O OM Ch O OM Ch O OM

Vậy: véc tơ O M biểu diễn cho dao động tổng

hợp và có dạng: x = Acos(t + )

** Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp:

a Biên độ:



1

OM OM M M  2OM M Mcos(OM1M)

A2 = A2 + A1 +2A1A2cos(2 – 1)

b Pha ban đầu:

x=

A sin A sin

A cos A cos

tg

 

3.Ảnh hưởng của độ lệch pha :

 Nếu: 2 – 1 = 2k  A = Amax = A1+A2

A + A

4.Ví dụ : SGK trang 24

IV Củng cố dặn dò(2’)

 Muốn tổng hợp ba dao động cùng tần số trở lên, thì ta tổng hợp hai dao động lại với nhau,

rồi dùng dao động tổng hợp này để tổng hợp với dao động thứ ba, thứ tư … cứ thế ta thực hiện cho đến dao động cuối cùng

 Bài tập về nhà: Câu 1,2,3 Bài 4,5,6 trang 25 SGK

Các bài tập thêm:

Bài 1: Một vật đồng thời tham gia hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có các phương

a.Dùng phương pháp véc tơ quay để viết phương trình dao động tổng hợp

b.Tính vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng

Bài 2: Cho hai dao động điều hòa cùng phương cùng chu kì T = 2s Dao động thứ nhất tại thời điểm

đầu có ly độ bằng 0 và vận tốc âm Viết phương trình dao động tổng hợp của hai dao động trên

V: Rút kinh nghiệm: Nên dạy phần độ lệch pha trước khi tổng hợp !

Tiết 7 – 8 : Bài 6: THỰC HÀNH: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT

DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

I Mục tiêu:

1 Kiến thức:

- Nhận biết có 2 phương pháp dùng để phát hiện ra một định luật vật lí

- Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay một định luật đã biết để suy ra định

luật mới rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó

- Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số

giữa các đại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới

Biết dùng phương pháp thực nghiệm để:

- Chu kì dao động T của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ khi biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khối lượng, chỉ phụ thuộc vào chiều dài l và gia tốc rơi tự do của nơi làm thí nghiệm

g



quả đo a để xác định gia tốc trọng trường g tại nơi làm thí nghiệm

2 Kĩ năng:

- Lựa chọn được các độ dài l của con lắc và cách đo đúng để xác định l với sai số nhỏ nhất cho phép

- Lựa chọn được các loại đồng hồ đo thời gian và dự tính hợp lí số lần dao động toàn phần cần thực hiện để xác định chu kì của con lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%

- Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm: Lập bảng ghi kết quả đo kèm sai số Xử lí số liệu bằng cách lập các tỉ số cần thiết và bằng cách vẽ đồ thị để xác định giá trị của a, từ đó suy ra công thức thực nghiệm về chu kì dao động của con lắc đơn, kiểm chứng công thức lí thuyết về chu kì dao động của con lắc đơn, và vận dụng tính gia tốc g tại nơi làm thí nghiệm

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong Sgk

- Chọn bộ 3 quả cân có móc treo 50g

- Chọn đồng hồ bấm giây hiện số có độ chia nhỏ nhất 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan của người đo là 0,2s thì sai số của phép đo sẽ là t = 0,01s + 0,2s = 0,21s Thí nghiệm với con lắc đơn có chu kì T  1,0 s, nếu đo thời gian của n = 10 dao động là t  10s, thì sai số phạm phải là:

chấp nhận được Trong trường hợp dùng đồ hồ đo thời gian hiện số với cổng quang điện, có thể

đo T với sai số  0,001s

2 Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần:

- Đọc kĩ bài thực hành để định rõ mục đích và quy trình thực hành

- Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng việc thực hành

- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị và lập sẵn các bảng để ghi kết quả theo mẫu ởphần báo cáo thực hành trong Sgk

III Tiến hành thí nghiệm:

Tiết 1: Nêu phương án tiến hành thí nghiệm

sin Góc lệch( 0 ) Thời gian thực

hiện 10 dao động Chu kỳ T(s)

- Tiến hành đo thời gian t thực hiện trong 10 dao động toàn phần và kết quả bảng 6.2

- Tiến hành đo thời gian t thực hiện trong 10 dao động toàn phần và kết quả bảng 6.3

10T(s)

s T

) / ( 2

2

cm s l T

1

2 1





l T

2

2 2





l T

3

2 3





l T

* Dựa vào bảng 6.1,6.2,6.3 để tớnh cỏc đại lượng trong bảng và rỳt ra nhận xột về ảnh hưởng của biờn độ, chiều dài , và khối lượng

4 Kết luận:

a Từ cỏc nhận định ở trờn ta suy ra: chu kỳ con lắc đơ dao động với biờn độ nhỏ, tại cựng một nơi,

kết quả thớ nghiệm cho ta gớa trị a =

b Theo cụng thức lý thuyết về chu kỳ dao động của con lắc đơn dao động với biờn độ nhỏ:

So sỏnh kết quả đo a cho thấy cụng thức (*) đó được nghiệm đỳng hay khụng được nghiệm đỳng

c Tớnh gia tốc trọng trường g tại nơi làm thớ nghiệm theo giỏ trị a thu được từ thực nghiệm

Tiết 2: Cho học sinh tiến hành đo đạc, lấy số liệu , ghi vào bảng và xử lý số liệu.

CHO HỌC SINH GHI BÁO CÁO THỰC HÀNH

Tiết 9 – 10 - 11 BÀI TẬP

I Mục tiờu:Giỳp học sinh vận dụng kiến thức đó học về dao động cơ học, con lắc lũ xo, con lắc

đơn, tổng hợp 2 dao động để giải bài tập

II Chuẩn bị:

* Giỏo viờn: chuẩn bị cõu hỏi trắc nghiệm

* HS: nắm vững kiến thức để giải bài tập

III Tiến trỡnh dạy học:

Hoạt động 1: Củng cố kiến thức

* Hướng dẫn HS củng cố kiến thức

* Nắm vững kiến thức:

1 Dao động cơ học điều hoà là chuyển động của một vật mà li độ biến đổi theo định luật dạng sin

theo thời gian:

1





T f

tơ này quay quanh O với vận tốc góc ω, vào thời điểm ban đầu t = 0, véc tơ hợp với trục

dao động

Một vật khối lợng m, mỗi khi dịch chuyển khỏi vị trí cân bằng(VTCB) O một đoạn x, chịu tác

dụng của một lực F = - kx thì vật ấy sẽ dao động điều hoà quanh O với tần số góc

3 Dao động tự do là dao động xảy ra trong một hệ dới tác dụng của nội lực, sau khi hệ đợc kích

thích ban đầu Hệ có khả năng thực hiện dao động tự do gọi là hệ dao động Mọi dao

động tự do của một hệ dao động đều có cùng tần số góc ω gọi là tần số góc riêng của hệ ấy

4 Con lắc lò xo; con lắc đơn và Trái Đất; con lắc vật lý và Trái Đất là những hệ dao động

Dới đây là bảng các đặc trng chính của một số hệ dao động

Hệ dao động Con lắc lò xo Con lắc đơn Con lắc vật lý

Cấu trúc Hòn bi (m) gắn vào lòxo (k) Hòn bi (m) treovào đầu sợi dây

(l)

Vật rắn (m, I) quayquanh trục nằmngang

x là li độ dài

Trọng lực củahòn bi và lựccăng của dâytreo:

s l

g m

F  

s là li độ cung

Mô men của trọnglực của vật rắn vàlực của trục quay:

2

1 2

1

A m kA

E   Emgl(1 cos 0)

2 0

s l

g m 2

1



5 Dao động tự do không có ma sát là dao động điều hoà, khi có ma sát là dao động tắt dần, khi

ma sát lớn dao động không xảy ra

thời gian chuyển tiếp, hệ sẽ dao động với tần số f của ngoại lực, dao động này đợc gọi làdao động cỡng bức

Biên độ dao động cỡng bức phụ thuộc vào mối quan hệ giữa tần số của ngoại lực và tần số dao

động riêng Khi tần số của lực cỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ thì biên độ dao động đạt giá trị cực đại, đó là hiện tợng cộng hởng

có cùng tần số thì có thể dùng phơng pháp Fresnel: vẽ các véc tơ quay biểu diễn cho các dao động thành phần, xác định véc tơ tổng, suy ra dao động tổng hợp

Hoạt động 2: Vận dụng để giải một số cõu trắc nghiệm

Giỏo viờn: Phỏt cõu hỏi trắc nghiệm

Học sinh: Tiến hành giải

Cõu hỏi trắc nghiệm:

Chuỷ ủeà 1: DAO ẹOÄNG ẹIEÀU HOỉA:

Caõu 1: Trong dao ủoọng dieàu hoứa xAcos(  t  ), vaọn toỏc bieỏn ủoồi ủieàu hoứa theo phửụngtrỡnh:

a vmax =  A b vmax = 2

Câu 5: Trong dao động điều hòa của chất điểm, chất điểm đổi chiều chuyển động khi:

a Lực tác dụng đổi chiều b Lực tác dụng bằng không

c Lực tác dụng có độ lớn cực đại d Lực tác dụng có độ lớn cực đại

Câu 6: Gia tốc của vật dao động điều hòa bằng không khi:

a Vật ở vị trí có li độ cực đại b Vận tốc của vật đạt cực tiểu

c Vật ở vị trí có li độ bằng không d Vật ở vị trí có pha dao động cực đại

Câu 7: Trong dao động điều hòa:

a Vận tốc biến đổi điều hòa cùng pha so với li độ

b Vận tốc biến đổi điều hòa ngược pha so với li độ

Câu 8: Trong dao động điều hòa:

a Gia tốc biến đổi điều hòa cùng pha so với li độ

b Gia tốc biến đổi điều hòa ngược pha so với li độ

c Gia tốc biến đổi điều hòa sớm pha

2



so với li độ

Câu 9: Trong dao động điều hòa:

a Gia tốc biến đổi điều hòa cùng pha so với vận tốc

a Gia tốc biến đổi điều hòa ngược pha so với vận tốc

b Gia tốc biến đổi điều hòa chậm pha

2



so với vận tốc

Câu 10: Một vật dao động diều hòa theo phương trình x  6 cos4 tcm, biên độ dao động củavật là:

3 t 

của chất điểm tại thời điểm t = 1s là:

a  (rad) b 2 (rad) c 1 , 5  (rad) d 0 , 5  (rad)

Câu 14: Một vật dao động điều hòa theo phương trình x  6 cos4 tcm, tọa độ của vật tại thờiđiểm t = 10s là:

Câu 18: Một vật dao động điều hòa với biên độ A = 4 cm và chu kì T = 2 s, chọn gốc thời gian

là lúc vật đi qua VTCB theo chiều dương Phương trình dao động của vật là:

2

1 2

1

kA kx

Câu 20: Một vật có khối lượng 750g dao động điều hòa với biên độ 4 cm, chu kì 2 s, (lấy

a Chuyển động của vật là chuyển động thẳng

b Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều

c Chuyển động của vật là chuyển động tuần hòan

d Chuyển động của vật là một dao động điều hòa

Câu 22: Con lắc lò xo ngang dao động điều hòa, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển

động qua:

a Vị trí cân bằng

b Vị trí vật có li độ cực đại

c Vị trí mà lò xo không bị biến dạng

d Vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không

Câu 23: Con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa với

chu kì:

a T  2  m k b T  2  m k c T  2  g l d T  2  g l

Câu 24: Con lắc lò xo dao động điều hòa, khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số của

vật là:

a.Tăng lên 4 lần b Giảm đi 4 lần.

c Tăng lên 2 lần d Giảm đi 2 lần

Câu 25: Con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo k = 100 N/m, (lấy 2

hòa với chu kì là:

Câu 27: Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = 8 cm, chu kì T = 0,5 s, khối lượng của

a Fmax = 525 N b Fmax = 5,12 N c Fmax = 256 N d Fmax = 2,56 N

Câu 28: Con lắc lò xo gồm vật m = 400g và lò xo k = 40 N/m Người ta kéo quả nặng ra khỏi vị

trí cân bằng một đọan 4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Cơ năng dao động của con lắc là:

a E = 320 J b E = 6,4.10-2 J c E = 3,2.10-2 J d E = 3,2J

Câu 29: Một con lắc lò xo gồm quả nặng có khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600N/m.

Khi quả nặng ở vị VTCB, người ta truyền cho nó vật tốc ban đầu bằng 2 m/s Biên độ dao độngcủa quả nặng là:

a A = 5 m b A = 5 cm c A = 0,125 m d A = 0,125 cm

Chủ đề 3:CON LẮC ĐƠN Câu 30: Con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m treo vào sợi dây l tại nơi có gia tốc trọng

trường g, dao động điều hòa với chu kì T phụ thuộc vào:

a l và g b m và l c m và g d m, l và g

Câu 31: Con lắc đơn chiều dài l dao động điều hòa với chu kì:

Câu 32: Con lắc đơn dao động điều hòa, khi tăng chiều dài của con lắc lên 4 lần thì tần số dao

động của con lắc là:

a.Tăng lên 2 lần b Giảm đi 2 lần

c Tăng lên 4 lần c Giảm đi 4 lần

Câu 33: Con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì 1s tại nơi có gia tốc trọng trường

9,8 m/s2, chiều dài của con lắc là:

a l = 24,8 m b l = 24,8 cm c l = 1,56 m d l = 2,45 m

Câu 34: Ở nơi mà con lắc đơn đếm giây (chu kì 2s ) có chiều dài 1m, thì con lắc đơn có độ dài

3m sẽ dao động với chu kì là:

a T = 6 s b T = 4,24 s c T = 3,46 s d T = 1,5 s

Câu 35: Một con lắc đơn có chu kì dao động T = 4s, thời gian để con lắc đi từ VTCB đến vị trí

có li độ cực đại là:

4 1

3

2



2



Câu 38: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên

độ lần lượt là 8 cm và 12 cm Biên độ của dao động tổng hợp là:

a A = 2 cm b A = 3 cm c A = 5 cm d A = 21 cm

Câu 39: Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương , cùng tần số x1

a A = 1,84 cm b A = 2,60 cm c A = 3,40 cm d A = 6,67 cm

Chủ đề 5: DAO ĐỘNG TẮC DẦN, DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

VÀ HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG Câu 40: Nhận xét nào sau đây là đúng:

a Dao động tắc dần càng nhanh nếu lực cản của môi trường càng lớn

b Dao động duy trì có chu kì bằng chu kì dao động riêng của con lắc

c Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức

d Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào tần số lực cưỡng bức

Câu 41: Phát biểu nào sau đây là đúng:

a Dao động duy trì là dao động tắc dần mà người ta làm mất lực cản của môi trường đốivới vật dao động

b Dao động duy trì là dao động tắc dần mà người ta đã tác dụng ngọai lực biến đổi điềuhòa theo thời gian vào vật dao động

c Dao động duy trì là dao động tắc dần mà người ta đã tác dụng ngọai lực vào vật daođộng cùng chiều với chiều chuyển động trong một phần của từng chu kì

c Dao động duy trì là dao động tắc dần mà người ta đã kích thích lại dao động sau khi daođộng bị tắc hẳn

Câu 42: Phát biểu nào sau đây là đúng:

a Biên độ của dao động riêng chỉ phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu để tạo lên daođộng

b Biê độ của dao động tắc dần giảm dần theo thời gian

c Biên độ của dao động duy trì phụ thuộc vào phần năng lượng cung cấp thêm cho daođộng trong mỗi chu kì

d Biên độ của dao động cưỡng bức chỉ phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức

Câu 43: Phát biểu nào sau đây là đúng:

a Trong dao động tắc dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành nhiệt năng

b Trong dao động tắc dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành hóa năng

c Trong dao động tắc dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành điện năng

d Trong dao động tắc dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành quang năng

Câu 44: Phát biểu nào sau đây là đúng:

a Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dao động điều hòa

b Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dao động riêng

c Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dao động tắc dần

d Hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra với dao động cưỡng bức

CHƯƠNG II: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Tiết 12 – 13 Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ I.Mục tiêu:

* Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa sóng cơ

- Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang,tốc độ truyền sóng,tần số, chu kỳ, bước sóng, pha

- Viết được phương trình sóng

- Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kỳ hay tần số, bước sóng và năng lượng sóng

- Giải các bài tập đơn giản về sóng cơ

Ôn lại các bài về dao động điều hòa

III Tiến trình dạy học

1 Ổn định lớp(1’)

2 Kiểm tra bài cũ:

3 Vào bài(2’): Đi tắm biển chẳng ai ngạc nhiên trước các con sóng bạc đầu, từ ngoài khơi chạy xô

vào bờ Làn sóng điện phát ra từ đài phát thanh, truyền hình, hằng ngày đem tới chúng ta những tin tức nóng hổi bằng cả lời nói lẫn hình ảnh.Vậy, sóng là gì?

4 Nội dung bài mới:

Hoạt động 1(15’): Tìm hiểu sóng cơ

đầu được kẹp chặt bằng êtô,

đầu kia có gắn một mũi nhọn S

Dưới cần rung có một chậu

nước rộng

- Ban đầu, đặt cần rung cho

mũi S cao hơn mặt nước

1-2mm Gõ nhẹ cho cần rung dao

động Ta thấy mẩu nút chai

nhỏ ở M vẫn bất động

- Hạ cần rung xuống thấp một

chút, cho S chạm nhẹ vào mặt

nước tại điểm O Gõ nhẹ cho

cần rung dao động, ta thấy mẩu

nút chai cũng dao động Vậy,

dao động từ điểm O đã truyền

Quan sát và rút ra kết luận I Sóng Cơ:

1 Thí nghiệm:

- Một cần rung tạo bởi mộtthanh thép mỏng, đàn hồi , mộtđầu được kẹp chặt bằng êtô, đầukia có gắn một mũi nhọn SDưới cần rung có một chậunước rộng

- Hạ cần rung xuống thấp mộtchút, cho S chạm nhẹ vào mặtnước tại điểm O Gõ nhẹ chocần rung dao động, ta thấy mẩunút chai cũng dao động Vậy,dao động từ điểm O đã truyềnqua nước tới M Dao động lantruyền qua nước được gọi là

sóng và nước là môi trường truyền sóng, còn S ( hay O, vì O

tiếp xúc với S) gọi là nguồn

phát sóng

qua nước tới M Dao động lan

truyền qua nước được gọi là

sóng và nước là môi trường

truyền sóng, còn S ( hay O, vì

O tiếp xúc với S) gọi là nguồn

phát sóng

? Trả lời C1

Trong thí nghiệm, điểm O,

rồi điểm M của mặt nước dao

động lên, xuống theo phương

thẳng đứng, trong khi sóng

truyền từ O tới M theo phương

nằm ngang Như vậy, dao động

của hai điểm O, M-và nói

chung, của mọi điểm trong môi

trường–luôn luôn vuông góc

với phương truyền sóng Sóng

như vậy gọi là sóng ngang

Trong sóng dọc, mọi điểmO,

M của môi trường đều dao

động theo phương song song

với phương truyền sóng

C1: Ta trông thấy các ngọn sóng tròn, đồng tâm Kan rộng dần Nút chai không bị đẩy ra xa O

C1: Ta trông thấy các ngọn sóng tròn, đồng tâm Kan rộng dần Nút chai không bị đẩy ra xa O

2 Định nghĩa Sóng là dao động lan truyền trong một môi trường.

3 Sóng ngang: sóng ngang là sóng trong đó phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng

4 Sóng dọc: sóng dọc là sóng trong đó phương dao động của các phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng

* Chú ý : Sóng cơ không truyền được trong chân không

Hoạt động 2(15’): Các đặc trưng của một sóng hình sin

Một sợi dây thừng nhỏ, mềm,

dài chừng vài mét, có một đầu

Q gắn vào tường Cầm đầu

pcủa dây, kéo cho dây căng

ngang, rồi đưa nhanh đầu P lên

phía trên, Sau thời gian ∆t,

biến dạng đó truyền tới điểm

1

1 Sự truyền của một sóng hình sin

Sau một chu kỳ dao động củ

một khoảng:

PP1  v.T

v T

- Giả sử ở thời điểm t, phương

trình chuyển động của đầu A của

dây là:

- Điểm M ở cách A mọt khoảng

x bắt đầu dao động muộn hơn

điểm A một khoảng thời gian:

Vậy trạng thái dao động của

M giống như trạng thái dao động

của A trước đó một khoảng thời

gian ∆t và phương trình chuyển

động của M là:

- Tích TV ở mẫu số của biểu

thức này là quãng đường mà

- Giả sử ở thời điểm t, phương trình chuyển động của đầu A của dây là:

- Điểm M ở cách A mọt khoảng x bắt đầu dao động muộn hơn điểm A một khoảng thời gian:

Vậy trạng thái dao động của Mgiống như trạng thái dao động của Atrước đó một khoảng thời gian ∆t vàphương trình chuyển động của M là:

- Tích TV ở mẫu số của biểu thứcnày là quãng đường mà sóng truyềnđược trong một chu kì Vậy, nó làmột đại lượng không đổi và chính là

sóng truyền được trong một chu

kì Vậy, nó là một đại lượng

không đổi và chính là bước sóng

Phương trình này được gọi là

phương trình truyền của một

sóng sin tính ( hay sóng hình sin)

Phương trình này được gọi là

phương trình truyền của một sóng

sin tính ( hay sóng hình sin) theo trục x, còn gọi tắt là phương trình sóng

IV Củng cố, dặn dò:(2’)

Sóng là dao động lan truyền trong môi trường

Mặt sóng là quỹ tích các điểm mà sóng truyền tới sau cùng một thời gian

Mặt sóng của sóng phát đi từ một nguồn điểm S, trong một môi trường đẳng hướng là một mặtcầu, tâm S

Sóng ngang là sóng trong đó, phương dao động (của chất điểm ta đang xét) vuông góc vớiphương truyền sóng

Sóng dọc là sóng trong đó, phương dao động song song (hoặc trùng) với phương truyền sóng.Bước sóng λ là quãng đường sóng truyền trong thời gian bằng một chu kỳ:

Li độ dao động của một điểm ở cách nguồn một khoảng x, tại thời điểm t là:

- Giải bài tập SGK và xem trước bài mới

V.Rút kinh ghiệm tiêt dạy:………

………

Tiết 14

Bài 8: GIAO THOA SÓNG

I Mục tiêu:

* Kiến thức:

- Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có sựgiao thoa của hai sóng

- Viết được công thức xác định vị trí của cực đại và cực tiểu giao thoa

* Kĩ năng: Vận dụng được các công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải các bài toán đơn giản về hiện

tượng giao thoa

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk.

2 Học sinh: Ôn lại phần tổng hợp dao động.

III Tiến trình dạy học:

1 Ổn định lớp(1’)

2 Kiểm tra bài cũ:( 3’)

- Sóng cơ là gì?

- Sóng ngang và sóng dọc có điểm gì khác nhau?

- Bước sóng là gì? Bước sóng có phụ thuộc vào môi trường không?

- Viết phương trình sóng

- Một sợi dây dài 5m, có khối lượng 300g được căng bằng một lực 2,16N Tính vận tốctruyền sóng trên dây

3 Vào bài(1’): Nếu tại một điểm M có hai sóng truyền đến thì điểm M dao động như thế nào ?

Phương trình có biểu thức ra sao?

4 Nội dung bài mới:

Hoạt động 1 (15’): Tìm hiểu về sự giao thoa của hai sóng mặt nước

- Mô tả thí nghiệm và làm thí nghiệm

hình 8.1

- Trả lời câu hỏi C1

- Qua hiện tượng trên cho thấy, hai

sóng khi gặp nhau tại M có thể luôn

luôn hoặc tăng cường lẫn nhau, hoặc

- HS ghi nhận dụng cụ thí nghiệm và quan sát kết quả thí nghiệm

- HS nêu các kết quả quan sátđược từ thí nghiệm

- Những điểm không dao động nằm trên họ các đường hypebol (nét đứt) Những điểm dao động rất mạnh nằm trên họ các đường hypebol (nét liền) kể cả đường trung trực của S1S2

- Hai họ các đường hypebol này xen kẽ nhau như hình vẽ

Lưu ý: Họ các đường hypebol

này đứng yên tại chỗ

* Có những điểm đứng yên hoàn toàn không dao động

* Có những điểm đứng yên dao động rất mạnh

2 Giải thích:

Qua hiện tượng trên cho thấy, hai sóng khi gặp nhau tại M có thể luôn luôn hoặc tăng cường lẫn nhau, hoặc triệt tiêu lẫn nhau

2

triệt tiêu lẫn nhau

- Hiện tượng đặc trưng nghĩa là sao

- HS ghi nhận về hiệu số pha hiện tượng giao thoa

- Nghĩa là mọi quá trình sóngđều có thể gây là hiện tượng giao thoa và ngược lại quá trình vật lí nào gây được sự giao thoa cũng tất yếu là một quá trình sóng

3 Hiện tượng giao thoa:

- Hiện tượng giao thoa: là hiện tượng khi hai sóng kết hợp gặp nhau, có những điểm chúng luôn luôn tăng cường nhau, có những điểm chúng luôn luôn triệt tiêu nhau

- Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng

- Các đường hypebol gọi

là vân giao thoa của sóng

mặt nước

Hoạt động 2 (15’): Tìm hiểu về cực đại và cực tiểu giao thoa.

là: u = Acost

1

d t

- Hai nguồn đồng bộ: phát sóng có cùng f và 

- Hai nguồn kết hợp: phát sóng có cùng f và có hiệu

số pha không phụ thuộc thời gian

- Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp

- Những điểm dao động với biên độ

cực đại là những điểm nào?

- Hướng dẫn HS rút ra biểu thức cuối

cùng

- Y/c HS diễn đạt điều kiện những

điểm dao động với biên độ cực đại

- Quỹ tích những điểm dao động với

biên độ cực đại và những điểm đứng

yên?

2 1

1hoặc

2

d  d k k 

- HS nhận xét về dao động tại M và biên độ của dao động tổng hợp

- Biên độ của dao động tại M:

a Những điểm dao động

với biên độ cực đại (cực

đại giao thoa)

d2 – d1 = hằng số

Đĩ là một hệ hypebol mà hai tiêu điểm là S1 và S2

Hoạt động 3 (9’): Điều kiện để cĩ giao thoa Sĩng kết hợp

và cĩ hiệu số pha khơng phụ thuộc

thời gian (lệch pha với nhau một

lượng khơng đổi) gọi là hai nguồn

+ Hiệu số pha khơng đổi theo thời gian

- Hai sĩng do 2 nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sĩngkết hợp

IV Củng cố và dặn dò(1’)

Hai sóng kết hợp là hai sóng có cùng tần số, có hiệu pha không phụ thuộc thời gian Hai nguồn đồng bộ luôn luôn phát sóng kết hợp.

Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại một điểm,

có thể hoặc tăng cường nhau, hoặc triệt tiêu nhau.

Điều kiện cần và đủ để hai sóng giao thoa được với nhau tại một điểm là: hai sóng ấy phải là hai sóng kết hợp.

Để hai sóng kết hợp giao thoa tăng cường nhau thì hiệu lộ trình của chúng (từ hai nguồn phát sóng tới điểm gặp nhau) phải bằng một số nguyên lần bước sóng:

Để hai sóng kết hợp giao thoa triệt tiêu nhau thì hiệu lộ trình của chúng phải

- Giải bài tập SGK và xem trước bài mới

V Rút kinh nghiệm tiết dạy:………

- Giải thích được hiện tượng sóng dừng.

- Viết được công thức xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trường hợp dây

có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định, một đầu tự do

- Nêu được điều kiện để có sóng dừng trong 2 trường hợp trên

* Kĩ năng: Giải được một số bài tập đơn giản về sóng dừng.

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm hình 9.1, 9.2Sgk.

2 Học sinh: Đọc kĩ bài 9 Sgk, nhất là phần mô tả các thí nghiệm trước khi đến lớp.

III Tiến trình dạy học:

1 Ổn định lớp(1’)

2 Kiểm tra bài cũ:( 2’)

- Hiện tượng giao thoa của hai sóng là gì?

- Nêu công thức xác định vị trí các cực đại và các cực tiểu giao thoa

- Nêu điều kiện giao thoa

3 Vào bài(1’): Hẳn đã có lần bạn vừa nghe một tiếng “Alô” rất lớn phát ra từ một cái loa đài

truyền thanh thì lại nghe thấy một tiếng Alô nữa, nhỏ hơn., vọng lại từ một ngôi nhà cao tầng, ở cách đó vài chục mét: tiếng thứ hai này là do sóng âm đã phản xạ trên tường ngôi nhà tới bạn Đó

là hiện tượng phản xạ của sóng

4 Nội dung bài mới:

Hoạt động 1(15’) : Tìm hiểu về sự phản xạ của sóng

- Mô tả thí nghiệm, làm thí nghiệm

với dây nhỏ, mềm, dài một đầu cố

định kết hợp với hình vẽ 9.1

- Vật cản ở đây là gì?

- Nếu cho S dao động điều hoà thì sẽ

có sóng hình sin lan truyền từ A  P

- Tương tự nếu cho

S dao động điều hoà

- HS ghi nhận, quan sát và nêu nhận xét:

+ Sóng truyền đi trên dây sau khi gặp vật cản (bức tường) thì bị phản xạ

+ Sau khi phản xạ ở P biến dạng bị đổi chiều

- Là đầu dây gắn vào tường

- Luôn luôn ngược pha với sóng tới tại điểm đó

- HS ghi nhận, quan sát và nêu nhận xét:

+ Khi gặp vật cản tự do sóng cũng bị phản xạ

+ Sau khi phản xạ ở P biến dạng không bị đổi chiều

- Là đầu dây tự do

- Luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ

I Sự phản xạ của sóng

1 Phản xạ của sóng trên vật cản cố định

- Sóng truyền trong một môi trường, mà gặp một vật cản thì bị phản xạ

- Khi phản xạ trên vật cản

cố định, biến dạng bị đổi chiều

- Vậy, khi phản xạ trên vật

cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ

2 Phản xạ của sóng trên vật cản tự do

A

QA

Q

thì có sóng hình sin lan truyền từ trên

dây  Ta có nhận xét gì về pha của

sóng tới và sóng phản xạ lúc này?

Hoạt động 2 (25’): Tìm hiểu về sóng dừng

- Ta biết sóng tới và sóng phản xạ

thoả mãn điều kiện sóng kết hợp 

Nếu cho đầu A của dây dao động

liên tục  giao thoa

 Khi này hiện tượng sẽ như thế

- Dựa trên hình vẽ, vị trí các nút liên

hệ như thế nào với ?

- Khoảng cách hai nút liên tiếp cách

nhau khoảng bao nhiêu?

- Khoảng cách giữa một nút và bụng

kết tiếp cách nhau khoảng bao

nhiêu?

- Vị trí các bụng cách A và P những

khoảng bằng bao nhiêu?

- Hai bụng liên tiếp cách nhau

khoảng bao nhiêu?

- Số nút và số bụng liên hệ với nhau

- HS dựa trên hình vẽ để xác định

Số nút = số bụng + 1

- Vì hai đầu cố định là nút nên chiều dài dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng

- HS dựa vào hình vẽ minh

II Sóng dừng

- Sóng tới và sóng phản xạ,nếu truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo thànhmột hệ sóng dừng

+ Những điểm luôn luôn

đứng yên là những nút dao

động.

+ Những điểm luôn luôn daođộng với biên độ lớn nhất là những bụng dao động

- Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và bụng dao động

a Đầu A cố định là nút, đầu

P tự do là bụng dao động

b Hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp cách nhau khoảng

2



c Điều kiện để có sóng dừng:

+ Những điểm luôn luôn đứng yên là những nút dao động.

+ Những điểm luôn luôn dao động với biên độ lớn nhất là những bụng dao động

Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và bụng dao động goi là sóng dừng.

- Giải bài tập SGK và xem trước bài mới

V Rút kinh nghiệm tiết dạy:………

Tiết 16

Bài 10: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM

I Mục tiêu:

* Kiến thức:

- Trả lời được các câu hỏi: Sóng âm là gì? Âm nghe được (âm thanh), hạ âm, siêu âm là gì?

- Nêu được ví dụ về các môi trường truyền âm khác nhau

- Nêu được 3 đặc trưng vật lí của âm là tần số âm, cường độ và mức cường độ âm, đồ thị daođộng âm, các khái niệm âm cơ bản và hoạ âm

* Kĩ năng:

II Chuẩn bị

1 Giáo viên: Làm các thí nghiệm trong bài 10 Sgk.

2 Học sinh: Ôn lại định nghĩa các đơn vị: N/m2, W, W/m2…

III Tiến trình dạy học:

1 Ổn định lớp(1’)

2 Kiểm tra bài cũ:( 2’)

- Sự phản của sóng trên vật cản cố định có đặc điểm gì?

- Sự phản của sóng trên vật cản tự do có đặc điểm gì?

- Sóng dừng được tạo thành vì nguyên nhân gì?

- Nút dao động, bụng dao động là gì? Chúng liên hệ thế nào với bước sóng?

3 Vào bài(1’): Hằng ngày, hàng trăm âm thanh đủ loại, êm tai cũng như chói tai, vẫn thường

xuyên lọt vào tai chúng ta Vậy âm thanh là gì? Truyền thế nào? Và ta phân biệt các âm thanh khác nhau, dựa trên những đặc điểm gì?

4 Nội dung bài mới:

Hoạt động 1 (15’): Tìm hiểu về âm, nguồn âm

- Âm là gì?

+ Theo nghĩa hẹp: sóng truyền trong

các môi trường khí, lỏng, rắn  tai 

màng nhĩ dao động  cảm giác âm

+ Nghĩa rộng: tất cả các sóng cơ, bất

kể chúng có gây cảm giác âm hay

không

- Nguồn âm là gì?

- Cho ví dụ về một số nguồn âm?

- HS nghiên cứu Sgk và thảoluận để trả lời

- Những vật phát ra được âm

- Dây đàn, ống sáo, cái âm thoa, loa phóng thanh, còi ôtô, xe máy…

- HS ghi nhận các khái niệm

I Âm, nguồn âm

1 Âm là gì

- Sóng âm là các sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn

- Tần số của sóng âm cũng là tần số của âm

2 Nguồn âm

- Một vật dao động phát

ra âm là một nguồn âm

- Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn

3 Âm nghe được, hạ âm

và siêu âm

- Âm nghe được (âm

thanh) có tần số từ 16  20.000 Hz

- Những âm có tác dụng làm cho màng

nhĩ dao động, gây ra cảm giác âm 

gọi là âm nghe được hay âm thanh

- Tai người không nghe được hạ âm và

siêu âm Nhưng một số loài vật có thể

nghe được hạ âm (voi, chim bồ câu…)

và siêu âm (dơi, chó, cá heo…)

- Đọc thêm phần “Một số ứng dụng

của siêu âm Sona”

- Mô tả thí nghiệm kiểm chứng

- Âm truyền được trong các môi

trường nào?

- Tốc độ âm truyền trong môi trường

nào là lớn nhất? Nó phụ thuộc vào

những yếu tố nào?

- Những chất nào là chất cách âm?

- Dựa vào bảng 10.1 về tốc độ âm

trong một số chất  cho ta biết điều

- Rắn > lỏng > khí Phụ thuộc vào mật độ, tính đàn hồi, nhiệt độ của môi trường

- Các chất xốp như bông, len…

- Trong mỗi môi trường, sóng âm truyền với một tốc

a Môi trường truyền âm

- Âm truyền được qua cácmôi trường rắn, lỏng và khí nhưng không truyền được trong chân không

b Tốc độ âm

- Trong mỗi môi trường,

âm truyền với một tốc độ xác định

Hoạt động 2 (25’): Tìm hiểu về những đặc trưng vật lí của âm

- Trong các âm thanh ta nghe được,

có những âm có một tần số xác định

như âm do các nhạc cụ phát ra,

nhưng cũng có những âm không có

một tần số xác định như tiếng búa

đập, tiếng sấm, tiếng ồn ở đường

phố, ở chợ…

- Ta chỉ xét những đặc trưng vật lí

tiêu biểu của nhạc âm

- Tần số âm cũng là tần số của nguồn

- Sóng âm mang năng lượng không?

- Dựa vào định nghĩa  I có đơn vị

là gì?

- Fechner và Weber phát hiện:

- HS nghiên cứu và ghi nhận mức cường độ âm

- HS ghi nhận các khái niệm

âm cơ bản và hoạ âm từ đó xác định đặc trưng vật lí thứ

ba của âm

- Phổ của cùng một âm nhưng hoàn toàn khác nhau

- Đồ thị dao động

quan trọng nhất của âm

2 Cường độ âm và mức cường độ âm

a Cường độ âm (I)

là mức cường độ âm của

- Ý nghĩa: Cho biết âm I

nghe to gấp bao nhiêu lần

âm I0

- Đơn vị: Ben (B)

- Thực tế, người ta thường dùng đơn vị đêxiben (dB)

11

10

0( ) 10 lg I

cơ bản hay hoạ âm thứ nhất.

3f0, 4f0 … gọi là các hoạ

âm thứ hai, thứ ba, thứ tư

- Tổng hợp đồ thị của tất cả

các hoạ âm ta được đồ thị

dao động của nhạc âm đó.

Âm có tần số dưới 16Hz gọi là hạ âm Siêu âm có tần số trên 20000Hz

Nhạc âm là âm thanh có một tần số xác định và thường kéo dài

Âm thanh truyền được qua các môi trường khí, lỏng và rắn, nhưng không truyền qua đượctrong chân không

Trong mỗi môi trường, âm thanh truyền với một vận tốc xác định.

Về phương diện vật lý, âm thanh được đặc trưng bằng áp suất âm thanh, hoặc bằng cường

độ âm thanh

Cường độ âm thanh được đo bằng năng lượng mà sóng âm chuyển trong mỗi giây qua mộtdiện tích một mét vuông, đặt vuông góc với phương truyền sóng âm

- Giải bài tập SGK và xem trước bài mới

V Rút kinh nghiệm tiết dạy:………